Science 版 (精华区)

发信人: OrangeGun (Gun&Rose), 信区: Scientific
标  题: 美与物理学（II)
发信站: 紫丁香 (Mon Aug 11 21:55:37 1997)

发信人: gaojin (赌神), 信区: physics
标  题: 美与物理学（3）
发信站: 饮水思源站 (Wed May 28 00:35:41 1997) , 转信

二、海森伯

    比狄拉克年长一岁的海森伯是二十世纪另一位大物理学家，有人
认为他比狄拉克还要略高一筹。他于1925年夏天写了一篇文章，引导
出了量子力学的发展。 三十八年以后科学史家库恩（T.   Kuhn   ,
1922 - 1996）访问他，谈到构思那个工作时的情景。海森伯说：

    爬山的时候，你想爬某个山峰，但往往到处是雾……你有地图，
或别的索引之类的东西，知道你的目的地， 但是仍堕入雾中。 然后
……忽然你模糊地， 只在数秒钟的功夫， 自雾中看到一些形象，你
说：“哦，这就是我要找的大石。”整个情形自此而发生了突变，因
为虽然你仍不知道你能不能爬到那块大石，但是那一瞬间你说：“我
现在知道我在甚么地方了。我必须爬近那块大石，然后就知道该如何
前进了。”

    这段谈话生动地描述了海森伯1925年夏摸索前进的情形。要了解
当时的气氛，必须知道自从1913年玻尔提出了他的原子模型以后，物
理学即进入了一个非常时代： 牛顿（I. Newton , 1642 - 1727）力
学的基础发生了动摇，可是用了牛顿力学的一些观念再加上一些新的
往往不能自圆其说的假设，却又可以准确地描述许多原子结构方面奇
特的实验结果。奥本海默（J.R. Oppenheimer , 1904 - 1967）这样
描述这个不寻常的时代：

    那是一个在实验室里耐心工作的时代，有许多关键性的实验和大
胆的决策，有许多错误的尝试和不成熟的假设。那是一个真挚通讯与
匆忙会议的时代，有许多激烈的辩论和无情的批评，里面充满了巧妙
的数学性的挡架方法。

    对于那些参加者，那是一个创新的时代，自宇宙结构的新认识中
他们得到了激奋，也尝到了恐惧。这段历史恐怕永远不会被完全纪录
下来。 要写这段历史须要有像写奥迪帕斯（Oedipus）或写克伦威尔
（Cromwell）那样的笔力，可是由于涉及的知识距离日常生活是如此
遥远，实在很难想像有任何诗人或史家能胜任。
  1925年夏天，23岁的海森伯在雾中摸索，终于摸到了方向，写了
上 面所提到的那篇文章。 有人说这是三百年来物理学史上继牛顿的
《数学原理》以后影响最深远的一篇文章。

    可是这篇文章只开创了一个摸索前进的方向，此后两年间还要通
过 玻 恩（M.  Born  ,  1882  -  1970）、 狄拉克、 薛定谔（E.
Schrdinger , 1887 - 1961）、玻尔等人和海森伯自己的努力，量子
力学的整体架构才逐渐完成。量子力学使物理学跨入崭新的时代，更
直接影响了二十世纪的工业发展，举凡核能发电、核武器、激光、半
导体元件等都是量子力学的产物。

    1927年夏， 25岁尚未结婚的海森伯当了莱比锡（Leipzig）大学
理论物理系主任。后来成名的布洛赫（F. Bloch , 1905 - 1983，核
磁共振机制创建者）和特勒（E. Teller , 1908 -，“氢弹之父”，
我在芝加哥大学时的博士学位导师）都是他的学生。 他喜欢打乒 乓
球，而且极好胜。第一年他在系中称霸。1928年秋自美国来了一位博
士后，自此海森伯只能屈居亚军。这位博士后的名字是大家都很熟悉
的——周培源。

    海森伯所有的文章都有一共同特点：朦胧、不清楚、有渣滓，与
狄拉克的文章的风格形成一个鲜明的对比。读了海森伯的文章，你会
惊叹他的独创力（originality）， 然而会觉得问题还没有做完，没
有做乾净，还要发展下去；而读了狄拉克的文章，你也会惊叹他的独
创力，同时却觉得他似乎已把一切都发展到了尽头，没有甚么再可以
做下去了。

    前面提到狄拉克的文章给人“秋水文章不染尘”的感受。海森伯
的文章则完全不同。二者对比清浊分明。我想不到有甚么诗句或成语
可以描述海森伯的文章，既能道出他的天才的独创性，又能描述他的
思路中不清楚、有渣滓、有时似乎茫然乱摸索的特点。

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※ 来源:．紫丁香 pclinux.hit.edu.cn．[FROM: 241c02.hit.edu.]